Por qué fallan los componentes y cómo identificarlos

Este artículo cubre cómo identificar fallas de componentes electrónicos, las razones más comunes por las que fallan los componentes electrónicos y consejos para prevenir fallas en componentes electrónicos.

Cómo identificar un componente defectuoso

Cuando un componente falla, hay algunos indicadores que pueden identificar el componente que falló y ayudar en la resolución de problemas de la electrónica.

1. Inspeccione visualmente el componente en busca de daños. Un indicador obvio de que un componente ha fallado es a través de una inspección visual. Los componentes defectuosos a menudo tienen áreas quemadas o derretidas, o se han abultado y expandido.

   Condensadores a menudo están abultados, especialmente condensadores electrolíticos alrededor de las tapas de metal. Los paquetes de circuito integrado (IC) a menudo tienen un pequeño orificio quemado donde un punto caliente en el componente vaporizó el plástico a lo largo del paquete de IC.

2. Compruebe si hay humo u olores. Cuando los componentes fallan, a menudo se produce una sobrecarga térmica, lo que hace que el componente infractor libere humo azul y otro humo colorido. El humo tiene un olor distinto y varía según el tipo de componente. A menudo, este es el primer signo de falla de un componente más allá de que el dispositivo no funcione. A menudo, el olor distintivo de un componente defectuoso permanece alrededor del componente durante días o semanas, lo que puede ayudar a identificar el componente infractor durante la resolución de problemas.

3. Escuche los sonidos de falla. A veces, un componente emitirá un sonido cuando falle. Esto sucede con mayor frecuencia con fallas térmicas rápidas, sobretensiones y eventos de sobrecorriente. Cuando un componente falla tan severamente, a menudo un olor acompaña a la falla. Escuchar un componente fallar es más raro. A menudo significa que partes del componente están sueltas en el producto, por lo que identificar el componente que falló puede reducirse a encontrar qué componente ya no está en la PCB o en el sistema.

4. Probar componentes individuales. A veces, la única forma de identificar un componente defectuoso es probarlo. Este proceso puede resultar complicado en una placa de circuito impreso porque otros componentes pueden influir en la medición. Debido a que las mediciones implican la aplicación de un pequeño voltaje o corriente, el circuito responderá y las lecturas pueden desviarse. Si un sistema usa varios subconjuntos, reemplazarlos es a menudo una forma de delimitar dónde se encuentra el problema con el sistema.

Este artículo explica.

Causas de fallas de componentes

Las piezas fallan y los componentes electrónicos se rompen. Las buenas prácticas de diseño pueden evitar algunos fallas de componentes, pero muchos simplemente están fuera de tus manos. Identificar el componente infractor y por qué podría haber fallado es el primer paso para refinar el diseño y aumentar la confiabilidad de un sistema que experimenta fallas repetidas de componentes.

Existen numerosas razones por las que fallan los componentes. Algunas fallas son lentas y elegantes, lo que ofrece tiempo para identificar el componente y reemplazarlo antes de que falle por completo. Otras fallas son rápidas, graves e inesperadas.

Algunas razones comunes por las que los componentes fallan incluyen:

• Envejecimiento
• Mal diseño de circuito
• Fallo en cascada
• Cambio en el entorno operativo
• Conectado incorrectamente
• Fallos de conexión
• Contaminación
• Corrosión
• Estrés eléctrico
• Descarga electrostática
• Defecto de manufactura
• Choque mecánico
• Estres mecanico
• Sobrecorriente
• Exceso de temperatura
• Sobretensión
• Oxidación
• Defectos de empaque
• Radiación
• Estrés termal

Los fallos de los componentes suelen seguir una tendencia. En la vida temprana de un sistema electrónico, las fallas de los componentes son más comunes y la posibilidad de fallas disminuye a medida que se utilizan los componentes. La razón de la caída en las tasas de fallas es que los componentes que tienen defectos de empaque, soldadura y fabricación a menudo fallan minutos u horas después del primer uso del dispositivo. Esta es la razón por la que muchos fabricantes incluyen un período de duración de varias horas para sus productos. Esta sencilla prueba elimina el riesgo de que un componente defectuoso se deslice durante el proceso de fabricación, lo que resultará en un dispositivo roto pocas horas después de la compra.

Después del período de funcionamiento inicial, las fallas de los componentes suelen tocar fondo y suceden de forma aleatoria. A medida que los componentes envejecen, las reacciones químicas naturales reducen la calidad del embalaje, los cables y el componente. Los ciclos mecánicos y térmicos también afectan la resistencia del componente. Estos factores hacen que las tasas de fallas aumenten a medida que el producto envejece. Esta es la razón por la que las fallas a menudo se clasifican por la causa raíz o cuando fallaron en la vida útil del componente.